太阳活动极小期太阳风的多航天器研究:对纬度与瞬态流出的依赖性
空间物理
2021-08-25 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
近期 Parker Solar Probe (PSP)、Solar Orbiter (SO) 和 BepiColombo 的发射,连同若干较早的航天器,提供了同时研究多个纬度与距日距离处太阳风的机会。我们利用这一独特的航天器星座,以及 2020 年 5 月至 7 月间跨越两个太阳自转周的低太阳活动,探究包括日球电流片(HCS)在内的太阳风结构如何随纬度变化。我们通过将若干航天器的极性与太阳风速度做弹道映射至太阳源表面,可视化内日球的扇形结构。随后我们结合原位数据评估 HCS 的形态与取向,并与预测的 HCS 形状比较。我们解析出 HCS 在经度和纬度上数度尺度内的涟漪,发现扇形边界的局部取向与 HCS 形状大体一致,但相对于太阳处建模的 HCS 更为陡峭。我们研究若干 CIR 如何随纬度变化,发现压缩区影响更快流纬度范围之外的慢速太阳风的证据。我们还识别出若干与 HCS 穿越相关的瞬态结构,并推测其中一次此类瞬态可能在其通过后长达五天扰乱了局部 HCS 取向。我们已表明太阳风结构随纬度显著变化,该星座为单航天器无法实现的太阳风测量提供了背景。这些测量准确刻画了 纬度内的太阳风,可作为对太阳风模型与空间天气预测更严格的约束。未来,随着 SO 轨道倾角增大,该纬度范围将扩展。
引用
@article{arxiv.2103.00230,
title = {Multi-spacecraft Study of the Solar Wind at Solar Minimum: Dependence on Latitude and Transient Outflows},
author = {R. Laker and T. S. Horbury and S. D. Bale and L. Matteini and T. Woolley and L. D. Woodham and J. E. Stawarz and E. E. Davies and J. P. Eastwood and M. J. Owens and H. O'Brien and V. Evans and V. Angelini and I. Richter and D. Heyner and C. J. Owen and P. Louarn and A. Federov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00230},
year = {2021}
}
备注
Accepted version